Instruments and Methods for the Radio Detection of High Energy Cosmic Rays

پرتوهای کیهانی متشکل از ذرات بنیادی با انرژی بسیار زیاد هستند که از خارج از منظومه شمسی ما سرچشمه می گیرند و دائماً به جو زمین برخورد می کنند. این پرتوهای کیهانی از کجا سرچشمه می گیرند؟ چگونه طبیعت ذرات پرتو کیهانی را به انرژی هایی با مرتبه های بزرگی فراتر از محدوده شتاب دهنده های ذرات ساخته دست بشر شتاب می دهد؟ با اندازه گیری برهمکنش پرتوهای کیهانی با جو چه چیزی می توانیم بیاموزیم؟ آرایه های آنتن رادیویی دیجیتال یک روش اندازه گیری امیدوارکننده و مکمل برای پرتوهای کیهانی پرانرژی ارائه می دهند. این پایان نامه در مورد پیشرفت های قابل توجهی در توسعه تکنیک رادیویی گزارش می دهد که برای رسیدگی به این سؤالات در آزمایش های آینده استفاده خواهد شد.

Cosmic rays consist of elementary particles with enormous energy which originate from outside our solar system and constantly hit the Earth’s atmosphere. Where do these cosmic rays originate? How does nature accelerate the cosmic-ray particles to energies with orders of magnitude beyond the limits of manmade particle accelerators? What can we learn by measuring the interactions of the cosmic rays with the atmosphere? Digital radio-antenna arrays offer a promising, complementary measurement method for high-energy cosmic rays. This thesis reports on substantial advances in the development of the radio technique, which will be used to address these questions in future experiments.